کلونینگ چیست؟/ به گزارش بیوکمپ مرکز تخصصی ژنتیک و بیوانفورماتیک در ایران؛ کلون ها ارگانیسم هایی هستند که کپی های ژنتیکی کاملا مشابهی دارند.تک تک قطعات DNA آنها مشابه یکدیگر هستند.کلون ها می توانند در دو قلوهای همسان اتفاق میافتند که این یک نمونه از مثال های زیادی است که میتوان در این مورد بکار برد.یا آنها می توانند در آزمایشگاه تولید شوند.در زیر˛چگونگی تشابه دو قلوهای همسان و تفاوت آنها را با کلون هایی که از طریق تکنولوژی های مدرن کلونینگ ایجاد می شوند را می یابیم.
چگونه کلونینگ انجام می شود؟
اولین بار مردم کلونینگ را زمانی که گوسفند دالی در سال ۱۹۹۷ در صحنه نشان داده شد شنیدند. هرچند تکنولوژی های کلونینگ مصنوعی خیلی قبل تر از دالی بوده اند.
دو راه برای ایجاد کپی کاملا مشابه از نظر ژنتیکی از یک ارگانیسم در آزمایشگاه وجود دارد :
۱٫جفت مصنوعی جنین:
جفت جنین مصنوعی برای تولید کلون روشی قدیمی است.همانطور که از نامش پیداست˛این روش فرآیند طبیعی ایجاد دوقلوهای هم سان را شبیه سازی می کند.در طبیعت ˛دوقلو ها زمانی ایجاد می شوند که در زمان اولیه تولید جنین˛رویان به دو قسمت منشعب می شود.جفت یک روز بعد از زمان لقاح اسپرم و تخمک ایجاد می شود˛در حالیکه رویان فقط از تعدادی سلول های تمایز نیافته تشکیل شده است.نصفی از سلول ها برای خود تقسیم می شوند˛در نهایت بطور جداگانه توسعه می یابند و یک فرد کامل را ایجاد می نمایند.هنگامی که از همان تخم بارور شوند˛ در نتیجه افرادی با ژنتیک مشابه ایجاد می شوند.جفت مصنوعی جنین از همین دیدگاه استفاده می کند˛اما به جای رحم مادر در پتری دیش ایجاد می شوند.در زمانی که رویان تازه تشکیل شده است به سلول های انفرادی تقسیم می شوند که این ها در پتری دیش˛ در یک زمان کوتاه تقسیم و توسعه می یابند.سپس رویان در مادر جایگزین قرار داده می شود که جاییست برای اتمام تقسیمات. بازهم˛از آنجایی که رویان ها از یک تخم بارور شده اند از لحاظ ژنتیکی هم سان هستند.
۲٫انتقال هسته سلول سوماتیک :
انتقال هسته سلول سوماتیک (SCNT)˛انتقال هسته نیز نامیده می شود˛از یک دیگاه دیگری نسبت به جفت مصوعی جنین استفاده می کند˛اما همان نتیجه را ایجاد می کند;یک کپی ژنتیکی یا کلون یک فرد.این متودی است که برای خلق گوسفند دالی استفاده شد.
منظور از SCNT چیست؟ اجازه بدهید این مطلب را باز کنیم :
سلول سوماتیک :
سلول سوماتیک به هر کدام از سلول های بدن به غیر از اسپرم و تخمک گفته می شود˛ که این دو سلول های تولید مثل هستند. به سلول های تولید مثل˛سلول های جنینی نیز گفته می شود.در پستانداران هر کدام از سلول ها دو مجموعه کامل کروموزومی دارند در حالی که سلول های جنینی یک مجموعه کامل را دارا می باشند.
هسته :
هسته قسمتی است که DNA سلول را نگه می دارد.DNA در بسته هایی که کروموزوم نامیده میشود قرار می گیرند وشامل تمام اطلاعات لازم برای ایجاد یک ارگانیسم می باشد. تفاوت های کوچک در DNA ما باعث منحصر به فرد شدن ما می شود.
انتقال(ْTransfer):
به معنای انتقال یا حرکت دادن چیزی از یک مکان به مکانی دیگر می باشد.برای تولید دالی˛محققان سلول سوماتیک را از یک گوسفند بالغ ماده جدا کردند.سپس هسته آن و تمام DNA تخمک را خارج نمودند.سپس هسته را که از سلول سوماتیک خارج کرده بودند به تخمک فاقد هسته انتقال دادند. پس از چند ترفند شیمیایی˛سلول تخمک با هسته جدید کاملا شبیه یک تخمک بارور عمل نمود.جنینی که در مادر جایگزین کاشته شده بود توسعه یافت.عمل ترانسفر با استفاده از جریان الکتریکی به منظور آمیختن دیواره تخمک و سلول سوماتیک صورت می گیرد.
گوسفند دالی یک کپی ژنتیکی از یک گوسفند ماده بالغ بود که از اهدا سلول سوماتیک ایجاد شد. او اولین پستاندار کلون شده از سلول سوماتیک بالغ می باشد.
چگونه SCNT با راه های طبیعی تشکیل رویان متفاوت است ؟
باروری طبیعی˛زمانی است که اسپرم و تخمک لقاح می یابند و SCNT همان چیز را ایجاد می کند: یک تقسیم توده سلولی که رویان نامیده می شود.پس چه چیز دقیقا تفاوت بین این دو است ؟
یک سلول رویانی دارای دو مجموعه کامل از کروموزوم می باشد.تفاوت بین باروری و SCNT در این است که این مجموعه کروموزومی از کجا آمده است.در باروری˛هر کدام از سلول های اسپرم و تخمک دارای یک مجموعه کروموزومی هستند.زمانی که این دو با هم لقاح می یابند و به رویان رشد می یابد دارای دو مجموعه کروموزومی می شود که یک مجموعه از مادر و یک مجموعه از پدر می باشد.
در SCNT سلول تخمک یک مجموعه کروموزومی دارد که خارج می شود و با هسته سلول سوماتیک جایگزین می شود که دارای دو مجموعه کامل کروموزومی است. پس در نتیجه در سلول جنینی هر دو کروموزوم از سلول سوماتیک می باشد.
آیا شبیه سازی ارگانیسم همان شبیه سازی ژن است ؟
شما ممکن است درمورد کلونینگ شناسایی ژن ها از محققان شنیده باشید که مسئول شرایط مختلف پزشکی یا ویژگی ها هستند.تفاوت در چیست؟
زمانی که دانشمندان یک ارگانیسم را کلون می کنند˛در حقیقت یک کپی دقیق از ان ارگانیسم را از لحاظ ژنتیکی ایجاد می کنند˛همانطور که در بالا توضیح داده شد.
زمانی که دانشمندان یک ژن را کلون می کنند˛در حقیقت آنها یک ژن را از ارگانیسم جدا و کپی از آن را ایجاد کرده اند.کلونینگ ژن معمولا شامل کپی از توالی DNA که برای دست ورزی DNA ˛ژن کوچکتروساده تر است˛ به عنوان مثال:پلاسمید.این فرآیند مطالعه عملکرد ژن ها را به صورت فردی در آزمایشگاه آسان تر می نماید.
ترجمه شده توسط : هما سعادتی ملائی
منبع :Genetic Science Learning Center
